đồ án chưng cất clorofom cacbontetraclorua

đồ án môn học quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học, chưng cất hệ 2 cấu tử clrofom và cacbontetraclorua bằng mâm chóp giúp sinh viên tìm hiểu và thiết kế tháp chưng cất phù hợp đề tài giáo viên hướng dẫn đưa ra.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ HÓA HỌC

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ CHƯNG CẤT HỖN HỢP CLOROFOM - CACBONTETRACLORUA

TP.HCM, tháng 10 năm 2017

Giáo viên hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

MSSV:

Lớp:

ThS Võ Thanh Hưởng Dương Hữu Hiệu 14134441

DHHO10D

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

MÔN THỰC HÀNH QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ HÓA HỌC

Họ tên Giảng viên hướng dẫn: ThS Võ Thanh Hưởng

1 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống chưng cất liên tục để chưng cất hỗn hợp clorofom –

• Tính toán công nghệ thiết bị chính

TP.HCM, ngày 06 tháng 9 năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa Học trường Đại học Công Nghiệp TpHCM, đặc biệt là Giáo viên hướng dẫn ThS Võ Thanh Hưởng đã tạo điều kiện cho em tìm hiểu và hoàn thành báo cáo đồ ánmôn Thực hành Các quá trình và thiết bị trong Công nghệ Hóa học

Trong quá trình thiết kế đồ án, cũng như là trong quá trình làm bài báo cáo, em cũng

đã cố gắng rất nhiều nhưng khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy, cô bỏ qua Đồng thời do trình độ lý luận cũng như kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được ý kiến đóng góp thầy, cô

để em học thêm được nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn bài báo cáo tốt nghiệp sắp tới

Em xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Phần đánh giá:

TP.HCM, ngày… tháng… năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

Võ Thanh Hưởng

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển đóng góp to lớn cho nền công nghiệp nước

ta nói riêng và thế giới nói chung Một trong những ngành có đóng góp vô cùng to lớn đó

là ngành công nghiệp hoá học, đặc biệt là ngành sản xuất các hoá chất cơ bản

Hiện nay, các ngành công nghiệp cần sử dụng rất nhiều hoá chất có độ tinh khiếtcao Nhu cầu này đặt ra cho các nhà sản xuất hoá chất sử dụng nhiều phương pháp đểnâng cao độ tinh khiết của sản phẩm như: trích ly, chưng cất, cô đặc, hấp thu… Tuỳ theođặc tính yêu cầu của sản phẩm mà ta có sự lựa chọn phương pháp cho phù hợp Đối với

hệ cloroforme – carbontetraclorua là hệ 2 cấu tử tan lẫn vào nhau, ta chọn phương phápchưng cất để nâng cao độ tinh khiết cho cloroforme

Đồ án môn học Quá trình & Thiết bị là một môn học mang tính tổng hợp trong quátrình học tập của các kỹ sư Công nghệ Hoá học tương lai Môn học này giúp sinh viên cóthể tính toán cụ thể: quy trình công nghệ, kết cấu, giá thành của một thiết bị trong sảnxuất hoá chất - thực phẩm Đây là lần đầu tiên sinh viên được vận dụng các kiến thức đãhọc để giải quyết các vấn đề kỹ thuật thực tế một cách tổng hợp

Qua bài đồ án chúng ta sẽ nghiên cứu và tính toán để thiết kế thiết bị mâm chóp đểchưng cất hỗn hợp Cloroforme – Carbontetraclorua ở áp suất thường với năng suất 1,8tấn/h

Khi chưng cất ta thu được nhiều cấu tử và thường bao nhiêu cấu tử sẽ thu được bấy nhiêu sản phẩm Nếu xét hệ đơn giản chỉ có 2 cấu tử thì ta sẽ thu được 2 sản phẩm: Sản phẩm đỉnh chủ yếu cấu tử có độ bay hơi lớn (nhiệt độ sôi nhỏ) Sản phẩm đáy chủ yếu gồm cấu tử có độ bay hơi nhỏ (nhiệt độ sôi lớn) Đối với hệ cloroforme –

cacbontetraclorua Sản phẩm đỉnh chủ yếu gồm cloroforme và một ít cacbontetraclorua Sản phẩm đáy chủ yếu là cacbontetraclorua và một ít cloroforme

1.2 Phương pháp chưng cất

- Áp suất làm việc: Áp suất thấp, áp suất thường, áp suất cao.

- Nguyên tắc làm việc: dựa vào nhiệt độ sôi của các cấu tử, nếu nhiệt độ sôi của

các cấu tử quá cao thì ta giảm áp suất làm việc để giảm nhiệt độ sôi

- Nguyên lý làm việc: Chưng một bậc, chưng lôi cuốn theo hơi nước, chưng cất

(cấp nhiệt ở đáy tháp, cấp nhiệt trực tiếp, cấp nhiệt gián tiếp

Vậy: Đối với hệ cloroforme – carbontetraclorua, ta chọn phương pháp chưng cất

liên tục ở áp suất thường

1.3 Thiết bị chưng cất

Trong sản xuất, yêu cầu cơ bản chung của các thiết bị vẫn giống nhau nghĩa là diện tích tiếp xúc pha phải lớn Điều này phụ thuộc vào mức độ phân tán của một lưu chất nàyvào lưu chất kia Nếu pha khí phân tán vào pha lỏng ta có các loại tháp mâm, nếu pha lỏng phân tán vào pha khí ta có tháp chêm, tháp phun,…Ở đây ta khảo sát 2 loại thường dùng là tháp mâm và tháp chêm

− Tháp mâm: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía trong có gắn các mâm có cấu tạo

khác nhau, trên đó pha lỏng và pha hơi được cho tiếp xúc với nhau Tuỳ theo cấutạo của đĩa, ta có: Tháp mâm chóp: trên mâm bố trí có chóp dạng tròn, xupap….;Tháp mâm xuyên lỗ: trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh

− Tháp chêm (tháp đệm): tháp hình trụ, gồm nhiều bậc nối với nhau bằng mặt bích

hay hàn Vật chêm được cho vào tháp theo một trong hai phương pháp sau: xếpngẫu nhiên hay xếp thứ tự

Bảng I.1: So sánh ưu nhược điểm của các loại tháp

Ưu điểm Cấu tạo khá đơn giản.

Bảng I.2: Các tính chất vật lý của cloroforme

2.2 Cacbontetraclorua

Hình I.2: Cacbon tetraclorua

Cacbon tetraclorua hay tetraclorua cacbon là một hợp chất hóa học có công thức hóa học CCl4 Người ta sử dụng chủ yếu hợp chất này làm chất phản ứng trong tổng hợp hữu cơ Đây là một chất lỏng không màu có mùi "thơm".Theo danh pháp IUPAC, hợp chất này có hai tên gồm cacbon tetraclorua và tetraclometan Người ta còn gọi nó một cách thông tục là "cacbon tet"

Bảng I.3: Các thông số vật lý của Cacbon tetraclorua

Trong công nghiệp, người ta điều chế clorofom bằng đốt nóng hỗn

hợp clo và clometan hay metan Ở nhiệt độ 400 - 500 °C, phản ứng halogen hóa gốc tự

do diễn ra, chuyển metan hay clometan dần dần thành các hợp chất clo hóa

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 → CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HClTiếp tục phản ứng clo hóa, clorofom chuyển thành CCl4:

CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HClHỗn hợp sản phẩm sau phản ứng gồm 4 chất: clometan, diclometan, clorofom (triclometan) và cacbon tetraclorua, chúng tách ra qua quá trình chưng cất

3.2 Cacbontetraclorua

Hiện nay chủ yếu được tổng hợp từ metan: CH4 + 4Cl2 → CCl4 + 4HCl

Việc sản xuất nó thường tận dụng các phụ phẩm của các phản ứng clo hóa khác, chẳng hạn như tổng hợp diclorometan và cloroform Các clorocacbon cao hơn cũng có thể dùng để "phân hủy bằng clo": C2Cl6 + Cl2 → 2CCl4

Trước thập niên 1950, cacbon tetraclorua được sản xuất bằng clo hóa cacbon

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Hỗn hợp Cloroforme – Carbontetraclorua có nồng độ Cloroforme là 15% (phần mol), nhiệt độ nguyên liệu lúc đầu là 300C tại bình chứa nguyên liệu (1), được bơm (2) bơm lên bồn cao vị (3) Dòng nhập liệu được gia nhiệt tới nhiệt độ sôi trong thiết bị truyền nhiệt ống chùm(4) Sau đó hỗn hợp được đưa vào tháp chưng cất (6) ở đĩa nhập liệu và bắt đầu quá trình chưng cất Lưu lượng dòng nhập liệu được kiểm soát qua lưu lượng kế (5)

Trên đĩa nhập liệu, chất lỏng được trộn với phần lỏng từ đoạn luyện của tháp chảy xuống Trong tháp, hơi đi dưới lên gặp lỏng đi từ trên xuống Ở đây có sự tiếp xúc và traođổi giữa hai pha với nhau Pha lỏng chuyển động trong phần chưng càng xuống phía dướicàng giảm nồng độ các cấu tử dễ bay hơi vì đã bị pha hơi tạo nên từ nồi đun (10) lôi cuốncấu tữ dễ bay hơi.Càng lên trên nhiệt độ càng thấp, nên khi hơi đi qua các đĩa từ dưới lên thì cấu tử có nhiệt độ sôi cao là carbontetraclorua sẽ ngưng tụ lại, cuối cùng trên đỉnh tháp ta thu được hỗn hợp có cấu tử cloroforme chiếm nhiều nhất (nồng độ 85% phần khốilượng) Hơi này đi vào thiết bị ngưng tụ (7) được ngưng tụ hoàn toàn Một phần chất lỏngngưng tụ đi qua thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh (8), được làm nguội bằng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống(8) rồi được đưa qua bồn chứa sản phẩm đỉnh (9) Phần còn lại củachất lỏng ngưng tụ được hoàn lưu về tháp ở đĩa trên cùng với tỉ số hoàn lưu thích hợp và được kiểm soát bằng lưu lượng kế(5) Cuối cùng ở đáy tháp ta thu được hỗn hợp lỏng hầuhết là cấu tử khó bay hơi (Carbontetraclorua) Hỗn hợp lỏng ở đáy có nồng độ

Carbontetracloruae là 96% phần khối lượng, còn lại là Cloroforme Dung dịch lỏng ở đáy

đi ra khỏi tháp vào nồi đun (10) Trong nồi đun dung dịch lỏng một phần sẽ bốc hơi cung cấp lại cho tháp để tiếp tục làm việc, phần còn lại ra khỏi nồi đun được cho qua thiết bị làm nguội sản phẩm đáy (13) rồi đi vào thiết bị làm nguội sản phẩm đáy(12) sau đó vào bồn chứa sản phẩm đáy(13)

Ngu?i v? Bùi Ng?c Tho GVHD

b?n v? : QUY TRÌNH CÔNG NGH? t? l?

BV s? : 2

Ð? ÁN MÔN H? C QUÁ TRÌNH VÀ THI?T B? : THI?T K? THÁP MÂM CHÓP CHUNG C?T H? HAI CÂU T? CACBONTETRACLORUA - CLOROFORME

TRU? NG Ð?I H? C CÔNG NGHI?P TPHCM KHOA MÁY THI?T B?

2 2 2

9 10 11

7 8

B?n ch?a nguyên li?u Bom B?n cao v?

Thi?t b? gia nhi?t nh?p li?u Luu lu?ng k?

Tháp chung c?t Thi?t b? ngung t?

Thi?t b? làm ngu?i s?n ph?m d?nh

B?n ch?a s?n ph?m dáy Thi?t b? dun sôi dáy tháp B?y hoi B?n ch?a s?n ph?m dáy

Thi?t b? làm ngu?i s?n ph?m dáy

12 13

Ð?c tính k? thu?t

Ly tâm

Hình II.1: Quy trình công nghệ

CHƯƠNG III: CÂN BẰNG VẬT CHẤT

1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

• Nhiệt độ nhập liệu: tF = 740C (gia nhiệt từ 300C lên 740C)

• Nhiệt độ sản phẩm đáy: tW = 770C (làm nguội từ 770C xuống 300C)

• Nhiệt độ sản phẩm đỉnh: tP = 620C (làm nguội từ 620C xuống 300C)

2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SUẤT LƯỢNG CẦN THIẾT

Bảng III.1: Các giá trị tính toán

3 XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ HOÀN LƯU THÍCH HỢP

Chỉ số hoàn lưu tối thiểu: Tỉ số hoàn lưu tối thiểu là chế độ làm việc mà tại đó ứngvới số mâm lý thuyết là vô cực Do đó, chi phí cố định là vô cực nhưng chi phí điều hành(nhiên liệu, nước bơm, năng lượng, vật liệu…) là tối thiểu

Hình III.1: Cân bằng pha của hệ 2 cấu tử Cloroforme - Cacbontetraclorua

Dựa vào đồ thị trên: với =>

Chỉ số hoàn lưu tối thiểu:

Tỉ số hoàn lưu làm việc theo công thức kinh nghiệm R = b.Rmin

Với b = (1,2 – 2,5) nên 15,6 < R < 32,5’

Với các giá trị Ri > Rmin ta tìm được các giá trị tung độ Bi tương ứng:

Vẽ các đường làm việc của đoạn luyện ứng với các giá trị Bi đó Từ đó qua đồ thị tatìm được các giá trị Ni tương ứng Từ các giá trị Ni tìm được ta thành lập các giá trị tươngứng Ni(Ri + 1)

Bảng III.2: Các giá trị vẽ số mâm lý thuyết

Ni(Ri +1) 547,8 537,6 588,6 585,6 648 680,8 708,4 703,5Thiết lập mối quan hệ phụ thuộc giữa Ri và Ni(Ri + 1) trên đồ thị Điểm cực tiểu củađường cong vẽ được cho ta giá trị thiết bị bé nhất và ứng với điểm đó ta xác định được chỉ số hồi lưu thích hợp là Rlt

Từ đồ thị bên dưới ta xác định được chỉ số hồi lưu thích hợp là Rlt = 18,2

Hình III.2: Đồ thị quan hệ giữa thể tích thiết bị và chỉ số hồi lưu

Từ đồ thị bên ta xác định được chỉ số hồi lưu thích hợp là Rlt = 18,2

4 PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG LÀM VIỆC VÀ SỐ MÂM LÝ THUYẾT4.1 Phương trình đường làm việc đoạn cất

Vậy phương trình đường cất: y = 0,95x + 0,044

4.2 Phương trình đường làm việc đoạn chưng

Với Vậy phương trình đường chưng: y = 1,33x + 0,013

4.3 Số mâm lý thuyết

Dựng đường làm việc của tháp bao gồm đường làm việc phần cất và phần chưng.Trên đồ thị y – x ta lần lượt vẽ các đường bật thang từ đó xác định được số mâm lý thuyếtlấy tròn là 28 mâm

Từ đồ thị, ta có 28 mâm bao gồm

5 XÁC ĐỊNH SỐ MÂM THỰC TẾ

Có nhiều phương pháp xác định số mâm thực của tháp, ta có thể xác định số mâmthực dựa vào hiệu suất trung bình: Nt = Nlt/ηtb

Trong trường hợp này ta tính: ηtb =

Từ bảng số liệu và thực hiện phép nội suy ta tìm được độ nhớt của Cloroforme và Cacbontetraclorua ở nhiệt độ và nồng độ tương ứng:

Bảng III.3: Độ nhớt của hỗn hợp

0,3840,577

0,3470,505

0,3410,494

 Độ nhớt của hỗn hợp được tính theo công thức I.12 trang 84 [1]

Trong đó: : nồng độ mol của cloroforme và cacbontetraclorua

: độ nhớt động lực của cloroforme và cacbontetraclorua

 Độ bay hơi tương đối được tính theo công thức:

Trong đó x,y là nồng độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng và pha hơi

Hiệu suất trung bình là hàm số trung bình của độ bay hơi tương đối của hỗn hợp và

độ nhớt của hỗn hợp lỏng: ηtb =

Ta có: => ηP = 0,52

=> ηP = 0,51 => ηP = 0,56

ηtb= Suy ra số mâm thực tế: ηtb mâm

CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

1 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ NGƯNG TỤ

: nhiệt lượng ngưng tụ (kW)

Tại nhiệt độ này thì bảng I.153 tr171[1]

Nếu coi tổn thất trên đường nhập liệu là 5% thì

3 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ LÀM NGUỘI SẢN PHẨM ĐÁY

Từ 760C xuống 300C, nhiệt độ trung bình của hệ: tra bảng I.153 tr 171[1] tại nhiệt

độ này thì

4 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ LÀM NGUỘI SẢN PHẨM ĐỈNH

Nhiệt độ từ 620C xuống 300C, nhiệt độ trung bình của hệ: tại nhiệt độ này nội suycác giá trị nhiệt dung riêng ở bảng I.153 tr 171[1] thì

5 NHIỆT LƯỢNG CUNG CẤP CHO ĐÁY THÁP

Từ cân bằng nhiệt lượng ta có:

Với : là lượng nhiệt tổn thất, ta lấy khoảng 5 % tổng lượng nhiệt có ích cung cấpcho đáy tháp

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THÁP CHƯNG CẤT

Ẩn nhiệt hóa hơi của Cloroforme: rCloroforme = 241,6 KJ/kg

Ẩn nhiệt hóa hơi của Carbontetraclorua: rCarbontetraclorua=195,9 KJ/kg

Suy ra: r1 = rCHCl3.y1 + (1-y1).rCCl4 = 45,7y1+ 196,6

Ẩn nhiệt hóa hơi của Cloroforme: rCloroforme = 246,6KJ/kg

Ẩn nhiệt hóa hơi của Carbontetraclorua: rCarbontetraclorua= 200,9 KJ/kg

xP = 0,85 tra theo đường cân bằng yP = 0.917

Nên:

Suy ra:

 x 1 = xF = 0,12 (theo phần khối lượng)

Giải hệ trên ta được :

1.2 Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp

Vận tốc hơi đi trong tháp ở đoạn cất:

• Xác định ρytb : theo cơng thức- IX.102 tr 183[2]

Với: Nồng độ phần mol trung bình:

Nhiệt độ trung bình đoạn cất:

Tốc độ hơi trung bình trong đoạn cất:

2 ĐƯỜNG KÍNH ĐOẠN CHƯNG

2.1 Lượng hơi trung bình đi trong đoạn chưng

Ẩn nhiệt hóa hơi của Carbontetraclorua : rCarbontetraclorua =188,63 KJ/kg.

Suy ra : r’1 = rCHCl3.+ (1-).rCCl4 = 234,29

r g r

ta tính được r1 :203,47Thay vào hệ phương trình trên ta tìm được

= 0,0393 phần kl= 0,05 phần mol

Vận tốc hơi đi trong tháp ở đoạn chưng:

h: khoảng cách mâm (chọn h = 0,3 ứng với 0,6 <D <1,2m) -tr 184[2]

Xác định ρytb:

Với :Nồng độ phần mol trung bình :

Nhiệt độ trung bình đoạn cất : Suy ra: ρytb = 5,25 kg/m3

Tốc độ khí đi trọng đoạn chưng:

Kết luận: Do đường kính đoạn chưng và đoạn cất không chênh lệch nhau lớn nên ta chọn

Dt =1 m Khi đó tốc độ hơi ở chế độ làm việc thực là:

Trở lực tháp chóp được xác định theo công thức: [2]-tr 192

Trong đó Ntt – số mân thực tế của tháp; d

Tính vận tốc khí qua rãnh chóp: sổ tay tập 2 tr 238

Vận tốc khí đi trong tháp là: wtb = 0,5.(wcất + w chưng) = 0,5.(0,42 + 0,44) = 0,43 m/s

- Gồm 10 chóp và mỗi ống hơi có đường kính là dh = 0,1 m

- Có 10 chóp trên mỗi mâm vậy cũng có 10 ống hơi

Khi rãnh chóp mở hoàn toàn:

chưng = 9.9.10-3 N/m, suy ra:

Trở lực của chất lỏng trên đĩa t

+ hb – chiều cao lớp bọt lấy bằng hai lần chiều cao lớp chất lỏng trên đĩa, theo phần tínhtoán cho đĩa thì chiều cao lớp chất lỏng trên đĩa là 25mm, vậy hb = 50mm

+b – chiều cao khe chóp, tính toán ở phần chóp ta có b = 17,5mm

Suy ra:

Tổng trở lực của 1 đĩa:

Trở lực của toàn tháp:

CHƯƠNG VI:TÍNH TOÁN CƠ KHÍ

1 THÂN THÁP

Bề dày thân: Vì thiết bị hoạt động ở áp suất thường nên ta thiết kế thân hình trụ

bằng phương pháp hàn hồ quang điện, kiểu hàn giáp mối 2 phía Để đảm bảo chất lượng của sản phẩm và khả năng ăn mòn của các ion clo (CCl4 tan trong nước 785 -800mg/l ở 250C CHCl3 8g/l ở 200C) ta dùng thép X18H12M3T đối với thiết bị, thân tháp được ghép với nhau bằng mối ghép bích

+ áp suất tính toán:Vì tháp hoạt động ở áp suất thường nên coi áp suất tính toán bằng với

áp suất thủy tĩnh lớn nhất tác dụng lên đáy tháp Điều kiện nguy hiểm nhất chọn để tínhtoán đó là tháp chứa đầy cloroform ở 300C khối lượng riêng nên: P = pm+ Hthân.g.ρT =

hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học Ca = 1 mm hệ số quy tròn vật liệu C0 =1,02mm

- Ứng cho phép tiêu chuẩn [σ]* = 140 N/mm2 [3]-tr16 [7] Hệ số hiệu chỉnh: η = 1

140 ]

P

h

t 4,58

95,0.140.2

1000.22,1][2

=

=

ϕσ

⇒ S’ + Ca +C0= 1 + 4,58 +1,02 = 6,6 mm

Tính kiểm tra bền: Cho thân trụ hàn chịu áp suất trong công thức 5.10 – 5.11 tr 97[3]

Điều kiện:

1,0

⇔

1 , 0 1000

1 6 , 6

)16,6(95,01402)(

)(

][

2

]

[

−+

−

=

a t

a h

C S D

C S

P σ ϕ

= 1,48 > P = 1,22N/mm2

2 TÍNH TOÁN CHÓP

- Chọn đường kính ống hơi của chóp là 100mm

- Số chóp phân bố trên đĩa:

- Chiều cao mức chất lỏng trên khe chóp: h1= 15

Khoảng cách từ mặt đĩa đến khe chóp: S= 30mm,

Đường kính chóp:

Lấy : 150mm

: chiều dày chóp thường lấy 2 -3 mm

- Khoảng cách từ mặt đĩa đến chân chóp: 15mm

- Chiều cao khe chóp: chọn b=17,5m

Trong đó:

Với Vy: lưu lượng hơi trong tháp m3/h

: hệ số trở lực của đĩa chớp thường lấy 1,5 – 2 Ta chọn = 2

: khối lượng riêng trung bình của pha lỏng và pha hơi

Khối lượng riêng trung bình của pha lỏng:

Khối lượng riêng trung bình của pha hơi:

Số lượng khe hở của mỗi chóp: 5,6 chọn số khe là 7

Đường kính ống chảy truyền

wc: tốc độ chất lỏng trong ống chảy chuyền, thường lấy 0,1 – 0,2 m/s.Lượng lỏng đi trong đoạn cất là Gc = R = 18,2.204,84 = 3728,09 kg/h

ở 620C khối lượng riêng của hỗn hợp là 1417 kg/m3:

Lượng lỏng đi trong tháp ở đoạn chưng bằng dòng nhập liệu vậy GF =1800 kg/hkhối lượng riêng của dòng nhập liệu ở 740C là : 1467 kg/m3:

Khoảng cách từ tâm ống chảy chuyền đến tâm chóp gần nhất:

l1 khoảng cách nhỏ nhất giữa chóp và ống chảy chuyền, thường chọn l1 = 75 mm

3 TÍNH TOÁN ĐÁY VÀ NẮP THIẾT BỊ

Chọn đáy và nắp có dạng hình ellip tiêu chuẩn, có gờ, làm bằng thép X18H12M3T

công thức 6.8 tr 126[3] Ta có:

25 109 95 , 0 122 , 0

140 ]

4

C P

22 , 1 1000 ].

.[

.

+ +

−

=

− +

) 1 6 , 8 ( 1000

) 1 6 , 8 ( 95 , 0 140 2 ) (

) (

] [ 2 ] [

125 , 0 007 , 0 1000

1 6 , 8

P C

S R

C S P

D

C S

a t

a h

t a

ϕσ

Vậy thỏa điều kiện bền Kết luận chọn kích thước đáy nắp:

+ ht =250 mm

+ chiều cao gờ: hgờ = h = 82 mm

+ diện tích bề mặt trong: Snắp = 1,21m2

+ thể tích đáy (nắp): Vđáy nắp = 87,2.10-3 m3

+ Rt = Dt = 1000

4 BÍCH GHÉP THÂN VÀ NẮP

Mặt bích là bộ phần quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các

bộ phận khác với thiết bị Các loại mặt bích thường sử dụng:

• Bích liền: là bộ phận nối liền các thiết bị (hàn,đúc,rèn) Loại bích này chủ

yếu dùng thiết bị làm việc với áp suất thấp và áp suất trung bình

• Bích tự do: chủ yếu dùng nối ống dẫn làm việc ở nhiệt độ cao, để nối các bộ

phận kim loại màu và hợp kim của chúng, đặc biệt là khi cần làm mặt bíchbằng vật liệu bền hơn thiết bị

• Bích ren: chủ yếu dùng cho thiết bị làm việc ở áp suất cao.

Chọn bích được ghép thân, đáy và nắp làm bằng thép CT3, bảng XIII.27 tr417 [2]Với Dt = 1000mm và áp suất tính toán P= 1,22 ⇒ chọn bích theo áp suất 1,6N/mm2

Bảng VI.1: Các thông số bích ghép thân và nắp

53 1 6

NB= N tt + = + =

Ta chọn 10 bích

Độ kín của mối ghép bích chủ yếu do vật liệu đệm quyết định Đệm làm bằng cácvật liệu mềm hơn so với vật liệu bích Khi xiết bu lông, đệm bị biến dạng và điền đầy lên